Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC
Centro de Ciências Físicas e Matemáticas – CFM
Departamento de Química
Curso de Graduação em Química
Estágio Supervisionado
Estudo comparativo das técnicas de headspace estático e
microextração em fase sólida
na análise de resíduos de incêndio.
Acadêmica: Lia Mara Loli
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Carasek da Rocha
Florianópolis, novembro de 2004.
Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC
Centro de Ciências Físicas e Matemáticas – CFM
Departamento de Química
Curso de Graduação em Química
Estágio Supervisionado
Estudo comparativo das técnicas de headspace estático e
micro-extração em fase sólida
na análise de resíduos de incêndio.
Relatório de Estágio submetido ao Curso de Graduação em Química
Requerido para obtenção do Grau de Bacharel em Química
Acadêmica: Lia Mara Loli Orientador: Prof. Dr. Eduardo Carasek da Rocha
Florianópolis, novembro de 2004.
AGRADECIMENTOS
Gostaria de agradecer a todas as pessoas que auxiliaram, de alguma
forma, na realização deste trabalho.
Agradecer ao professor Eduardo Carasek da Rocha pelo apoio e
orientação. Ao professor Dílson Zanette e demais professores do Departamento
de Química.
Agradecer ao Comando Geral do Corpo de Bombeiros de Florianópolis, em
especial ao Capitão Vanderlei Vanderlino Vidal, pelo apoio e incentivo.
Aos meus colegas, Macedo, Wilson, Oliveira, Avelino e José Carlos pelos
momentos de descontração.
As minhas amigas Denise, Maria Eulália, Fernanda, Vanice, Andressa,
Aline e Juliana pelo apoio e amizade.
Agradecer em especial a Janaína pela dedicação e incentivo.
Aos colegas de curso pelos anos que passamos juntos.
Ao Gian pela paciência e auxílio na realização do trabalho.
Aos meus pais Antonio e Idília, juntamente com meu irmão Idian pela
confiança e dedicação destes anos de luta.
SUMÁRIO
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Dispositivo para micro-extração em fase sólida, realçando o conjunto da
fibra responsável pela extração ....................................................................... 4
Figura 2: Etapa de extração ou sorção dos analitos .............................................. 5
Figura 3: Etapa de dessorção térmica dos analitos ............................................... 5
Figura 4: Foto contendo a amostra........................................................................10
Figura 5: Representação da etapa de extração dos analitos via SPME............... 11
Figura 6: Representação da etapa de extração dos analitos via headspace
estático............................................................................................................12
Figura 7: Cromatograma obtido através da análise da amostra utilizando uma fibra
de PDMS........................................................................................................ 13
Figura 8: Cromatograma obtido através da análise da amostra utilizando uma fibra
de PA. ........................................................................................................... 14
Figura 9: Representação da eficiência das fibras de SPME no sistema estudado..
....................................................................................................................... 16
Figura 10:Cromatograma obtido logo após incêndio.............................................18
Figura 11: Cromatograma obtido 3 meses depois do incêndio..............................18
Figura 12: Cromatograma obtido através da análise de SPME com a fibra de
PDMS............................................................................................................. 18
ii
ÍNDICE DE TABELA
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iii
SIGLAS E ABREVIAÇÕES
GC - cromatografia gasosa
GC-MS - cromatografia gasosa acoplada com detector espectrômetro de massa
HPLC - cromatografia líquida de alta eficiência
HP - Hewlett Packard
HS-SPME - headspace com micro-extração em fase sólida
PA – poli(acrilato)
PDMS – poli (dimetilsiloxano)
SPME - micro-extração em Fase Sólida
SPME-GC-MS – micro-extração em fase sólida acoplada a cromatografia gasosa
com detector espectrômetro de massa.
PDMS-DVB - poli (dimetilsiloxano) – divinilbenzeno
CW-DVB - carbowax – divinilbenzeno
COV - compostos orgânicos voláteis
BTEX - benzeno, tolueno, etil benzeno e xileno
iv
RESUMO
A micro-extração em fase sólida (SPME) é uma técnica relativamente
recente e que vem sendo utilizada quanto à necessidade de criar um elo entre a
matriz da amostra e o instrumento analítico. A SPME apresenta-se como uma
técnica de preparo de amostras que dispensa o uso de solventes orgânicos e
utiliza poucas etapas em seu procedimento. Neste trabalho fez-se um estudo
comparativo entre SPME e headspace estático para a análise de um resíduo
proveniente de um incêndio causado pelo uso de gasolina. Um sistema GC-MS foi
utilizado para separação, identificação e quantificação dos analitos. Um estudo
comparativo da eficiência de extração de duas fibras de SPME poli(acrilato) (PA) e
poli(dimetilsiloxano) (PDMS) foi realizado. Durante as análises cerca de 13
analitos presentes na amostra foram extraídas por ambas as fibras. A fibra de
PDMS apresentou maior eficiência, porque extraiu um maior número de
compostos e as áreas destes foram relativamente maiores do que aquelas obtidas
pela fibra de PA. O headspace estático utiliza o equilíbrio existente entre a fase
gasosa e a amostra, sendo que a desvantagem do método é a baixa sensibilidade.
O sistema HS-SPME mostrou-se mais eficaz que o sistema headspace estático, o
qual é convencionalmente utilizado, para a análise de resíduos de incêndio. A
referida técnica mostrou-se promissora para estudos de identificação de
compostos orgânicos provenientes da gasolina em material que sofreu combustão.
1
1. INTRODUÇÃO
1.1. Química forense.
O estudo da química forense teve início quando o Professor Henry Holmes
Croft testemunhou quanto ao homicídio cometido pelo Dr. William Henry King. O
professor Croft testemunhou que tinha encontrado onze grãos de arsênio no
estômago da Sra. Sarah King e como conseqüência o Dr. King foi condenado pelo
assassinato de sua esposa.
A meta principal da ciência forense é prover apoio cientifico para as
investigações de danos, mortes e crimes inexplicáveis. A ciência da química
forense lida com substâncias como tinturas, vidro, solos, metais, plásticos,
explosivos e produtos derivados do petróleo. Um princípio básico da química
forense é o fato de que todo e qualquer tipo de contato deixa um rastro1.
O desconhecimento das causas de incêndio leva um amplo e variado
marco de conseqüências negativas. Umas afetam os profissionais como
bombeiros, peritos, policiais e investigadores que conduzem as investigações; e
outras, as economias e as seguradoras, que tem a responsabilidade de zelar pelo
patrimônio de seus assegurados2.
2
1.2. Corpo de Bombeiros
O Corpo de Bombeiros Militar de Florianópolis possui um laboratório
equipado para fazer análises de agentes acelerantes presentes em incêndios;
entre os agentes acelerantes encontram-se a gasolina, querosene e o diesel.
O Laboratório de Apoio Pericial do Corpo de Bombeiros está estruturado
na divisão de Perícia de Incêndios, desenvolvendo suas atividades com base na
Constituição Estadual de Santa Catarina que prevê no Art. 108 – inciso IV de 13
de junho de 2003 - realizar perícias de incêndio e de áreas sinistradas no limite de
sua competência3.
A investigação de casos reais de sinistro tem demonstrado que os
incêndios intencionalmente provocados estão em maior quantidade do que se
imagina. Ocorre que, a prova material com a comprovação e identificação dos
artifícios utilizados para produzir o fogo, constitui-se de elemento essencial para
que se possa levar a efeito a investigação, identificação e julgamento dos
responsáveis.
A perícia de incêndios é também o instrumento do qual o Corpo de
Bombeiros se utiliza para reavaliar procedimentos operacionais de combate
(técnicas e táticas), reavaliar a aplicabilidade das normas de segurança contra
incêndio e dos sistemas preventivos das edificações.
Por meio da perícia, fecha-se o chamado ciclo operacional, constituído
das seguintes fases: normativa (elaboração das normas de segurança contra
incêndio); estrutura (instalação dos sistemas preventivos nas edificações);
combate (fase em que se usam os meios para extinguir o incêndio) e fase pericial
(onde se investiga o incêndio).
As análises dos resíduos de um incêndio são feitas por Cromatografia
Gasosa, através de um cromatógrafo a gás modelo HP 5890 série II com detector
de massa que apresenta limites de detecção consideráveis. A técnica de extração
utilizada neste laboratório é o headspace estático.
O headspace é uma técnica de análise amplamente utilizada e de
adequada sensibilidade para a determinação de compostos voláteis. Nesta
3
técnica, é feita a análise cromatográfica da fase gasosa que está em equilíbrio
com a matriz. Como o analito é, necessariamente, mais volátil que a matriz, este
volatiliza preferencialmente, podendo ser determinado sem os interferentes
presentes na amostra. A principal vantagem do headspace é a possibilidade de
determinação dos componentes voláteis na amostra a ser estudada de forma
direta, ou seja, através da introdução da amostra no cromatógrafo a gás sem pré-
tratamento.
Entretanto, o uso do headspace estático pode não ser adequado para
situações onde os analitos de interesse estão em quantidades traços na matriz,
como é o caso dos acelerantes em resíduos de incêndio. Com o objetivo de
fomentar a pesquisa para identificação de agentes acelerantes presentes em
resíduos de incêndio, foi sugerida a aplicação da técnica de microextração em
fase sólida (SPME).
1.3. Micro-extração em Fase Sólida
A Micro-extração em Fase Sólida (SPME), desenvolvida por Janusz
Pawliszyn e Arthur no final da década de 80, é uma técnica relativamente recente
de extração com sorventes e tem sido empregada para operações que criam o elo
entre a matriz química e o instrumento analítico4.
Freqüentemente, a GC é a técnica instrumental mais empregada para as
etapas de identificação e quantificação que se segue à extração por SPME5. Ela é
mais rápida e operacionalmente mais simples que muitas técnicas tradicionais5.
O princípio da técnica é a partição do analito entre a amostra matriz e um
micro-componente extrator, o qual consiste de uma fase polimérica líquida ou
sólida que recobre a fibra de sílica fundida. Devido à fragilidade destas fibras
extratoras, elas são retraídas para dentro de um tubo hipodérmico durante as
operações que não sejam danificá-las. O dispositivo básico de micro-extração em
fase sólida (SPME) consiste de um bastão de sílica fundida de 100mm de
comprimento, sendo que os últimos 10mm de uma das extremidades são
recobertos com um fino filme polimérico6.
4
A Fig.1 ilustra uma fibra comercial com recobrimento, ou filme extrator. As
espessuras dos recobrimentos (df) de fibras comerciais variam de 7µm a 100µm e
seus volumes de 0,03µL a 0,7µL 10. Quando se realiza amostragem num frasco, o
êmbolo é puxado para cima, protegendo a fibra dentro da agulha. Assim que a
agulha fura o septo de borracha, o êmbolo é empurrado para baixo, expondo a
fibra à amostra. Os analitos extraídos pelo recobrimento da fibra são então
dessorvidos e analisado por um instrumento analítico.
Figura 1. Dispositivo para micro-extração em fase sólida, realçando o
conjunto da fibra responsável pela extração10.
1.3.1. Princípios básicos da micro-extração em fase sólida.
A técnica de SPME tem dois tipos de processos de amostragem mais
comuns: a amostragem direta e a amostragem por headspace. Na amostragem
direta, a fibra é colocada em contato direto com a amostra líquida ou gasosa,
podendo ser aplicada para análise de gases e amostras líquidas relativamente
limpas. Na amostragem por headspace, a fibra é suspensa na região confinada
sobre a matriz da amostra. Esse tipo de amostragem é aplicado a amostras
sólidas e líquidas com número maior de impureza, e os analitos devem ser
voláteis ou semivoláteis.
O processo de SPME compreende basicamente dois passos: a extração
(sorção) e a dessorção dos analitos. No processo de extração, o dispositivo de
SPME entra em contato com a amostra (ou seu headspace), as moléculas do
analito se deslocam até a superfície da fibra e penetram no recobrimento até o
estabelecimento do equilíbrio. Após a extração dos analitos, o dispositivo de
SPME é removido da amostra e inserido no injetor do cromatógrafo a gás, onde os
analitos são termicamente dessorvidos sob fluxo de gás de arraste e carregados
para a coluna cromatográfica. 4
5
Os passos de extração e dessorção para amostragem direta estão
representados nas Fig.2 e 3, respectivamente.
Figura 2: Etapa de extração ou sorção dos analitos (amostragem direta)10.
Figura 3: Etapa de dessorção térmica dos analitos no injetor do cromatógrafo10.
6
1.3.2. Parâmetros que afetam o processo de extração.
A quantidade de analitos extraídos pela fibra na SPME pode ser afetada
por vários parâmetros tais como: a) Características de recobrimento da fibra;
(b)Tempo e temperaturas do processo de extração; c) Adição de sal ou compostos
orgânicos; d) Modificação do pH; e) Agitação; f)Volume de amostra, etc8.
A escolha do recobrimento mais adequado é muito importante para
obtenção de boa seletividade para os analitos de interesse. O princípio de que
“semelhante dissolve semelhante” pode ser aplicado à seleção da fibra conforme
as propriedades do analito em estudo e estão sumarizados na Tabela 1. Desta
forma, fibras com recobrimento de baixa polaridade, como poli (dimetilsiloxano)
(PDMS), mostram excelente seletividade para compostos apolares ou pouco
polares e vice-versa.
Tabela 1: Fibras comerciais disponíveis para uso em SPME.
Fibras Recobertas Filme Uso Aplicação
Polidimetilsiloxano
(PDMS)
100µm
30µm
7µm
GC-HPLC
GC-HPLC
GC-HPLC
Compostos
orgânicos
pouco polares
Poliacrilato (PA) 85µm GC-HPLC Compostos
orgânicos
polares
Polidimetilsiloxano
Divinilbenzeno
(PDMS-DVB)
65µm
60µm
GC
HPLC
Hidrocarbonetos
Aromáticos
Carbowax -DVB 65µm HPLC Compostos polares
como álcoois/éteres
A temperatura de extração tem dois efeitos opostos sobre o processo de
SPME. Um aumento na temperatura durante a extração aumenta a difusão dos
analitos em direção à fibra. Por outro lado, este aumento na temperatura reduz a
7
constante de distribuição dos analitos, pois a etapa de adsorção é um processo
exotérmico9.
Uma maneira de aumentar a quantidade de alguns analitos retidos no
recobrimento da fibra é o ajuste do pH. O pH da amostra pode ser alterado para
valores que aumentem a quantidade de analito na forma neutra durante a
extração.
Muitos estudos têm mostrado que a adição de sal, cloreto de sódio na
maioria dos casos, também aumenta a retenção dos analitos no recobrimento da
fibra8. A adição de sal pode freqüentemente aumentar a recuperação dos analitos
quando métodos de extração são utilizados. Este comportamento pode ser
explicado em termos da solvatação dos analitos. Inicialmente, a recuperação dos
analitos é aumentada devido ao efeito “salting out”, pelo qual as moléculas de
água formam esferas de hidratação ao redor dos íons do sal. Estas esferas de
hidratação reduzem a concentração de água disponível para dissolver moléculas
de analito, deslocando-os da fase extratora6.
Outro parâmetro importante a ser otimizado em SPME é o volume da
amostra, uma vez que ele está diretamente relacionado à sensibilidade do
método. O volume da amostra é, em geral, muito maior que o volume da fibra. Isto
significa que a quantidade de analito extraído é independente do volume da
amostra, devido ao volume da amostra ser infinitamente maior comparado com o
volume da fibra; sendo proporcional apenas ao coeficiente de partição, à
concentração da amostra e ao volume da fibra6.
1.3.3. A eficiência da SPME aplicada à química Forense
A SPME é uma técnica econômica, rápida e sensível para a análise de
resíduos de amostras sólidas e líquidas, como de líquidos combustíveis e de
explosivos. Os explosivos são detectados facilmente em concentrações de partes
por trilhão e os líquidos combustíveis são detectados em níveis abaixo daqueles
que utilizam os métodos convencionais11.
8
Nos últimos cinco anos, a SPME se mostrou como uma poderosa técnica
na preparação de amostras para a análise de traços de compostos químicos em
resíduos de incêndios e explosões. A técnica de SPME utilizando o headspace foi
aplicada também à análise de substâncias inflamáveis e líquidos combustíveis no
corpo humano11. A SPME tem muitas vantagens quando aplicada a uma
variedade de amostras incluindo as espécies forenses, permite a amostragem
múltipla e a preservação da amostra ao minimizar o risco da contaminação da
mesma, devido à manipulação simplificada, é freqüentemente mais rápida do que
técnicas tradicionais e pode ser prontamente automatizada.
Usando a SPME é possível que se permita à confirmação das amostras
positivas que previamente não foram detectadas. Finalmente, a eliminação dos
solventes pode diminuir as despesas dos laboratórios de ciência forense e reduzir
o risco dos analistas que estão sendo expostos a substâncias tóxicas 11.
No geral, análises mais temporárias e mais hidrofílicas são recuperadas
com melhor resultado pela amostragem do headspace, visto que para os
explosivos a recuperação é otimizada utilizando-se análise de headspace com
SPME e a fibra de PDMS-DVB11.
Os métodos de SPME provaram ser superiores aos métodos existentes de
extração para líquidos combustíveis e explosivos com as recuperações
melhoradas, que traduzem limites de detecção mais baixos com tempos de
análise mais curtos, manipulação mínima da amostra e a redução ou a eliminação
significativa de solventes orgânicos 11.
Os desenvolvimentos futuros na aplicação de SPME à análise de líquidos
combustíveis e de traços explosivos das espécies forenses incluirão
provavelmente o desenvolvimento e o uso aumentado da amostragem e de
análise de campo incluindo a GC. Os obstáculos à aceitação difundida incluem a
necessidade de otimização adicional para métodos de SPME-HPLC e o
estabelecimento de métodos padrão para resíduos líquidos inflamáveis ou
combustíveis, solos, sedimentos e soluções aquosas11.
9
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo Geral
• Comparar a eficiência de extração de agentes acelerantes de resíduos
de incêndio através da SPME e o método convencional de headspace estático.
2.2. Objetivos específicos
• Testar a eficiência de extração de diferentes fibras de SPME;
• Otimização dos parâmetros cromatográficos;
•••• Otimização dos parâmetros de extração dos componentes presentes na
amostra;
• Contribuir para o aperfeiçoamento do Laboratório de Perícia em Incêndio
do Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina;
• Contribuir com desenvolvimentos metodológicos e instrumentais para esta
técnica.
10
3. PARTE EXPERIMENTAL
3.1. Procedimentos de extração com SPME e Headspace Estático
Analisou-se uma amostra coletada no Município de Sombrio - SC,
proveniente de uma explosão seguida de um incêndio, o ponto de coleta desta foi
próximo ao fogão. Amostra contendo papel higiênico apresentava odor
característico proveniente da gasolina. A mesma foi condicionada num frasco de
20mL devidamente lacrada e encaminhada para análise. Esta amostra foi dividida
em três partes iguais, resultando em 0,5g cada conforme Fig.4. Para realizar esta
etapa utilizou-se uma balança eletrônica de precisão de marca Gehaka.
Figura 4: amostra contendo papel higiênico dividido em partes iguais.
Fibras comerciais de SPME recobertas com PA de 85 µm de espessura e
PDMS de 100 µm de espessura foram utilizadas. Ambas fibras foram adquiridas
da Supelco (Oakville, ON, Canadá). De acordo com as instruções do fornecedor,
as fibras recobertas com PA e PDMS, foram condicionadas sob gás hélio a 300 ºC
por 2 horas e 250 ºC por 1 hora, respectivamente, antes de serem usadas.
Na etapa de extração dos componentes presentes na amostra através de
SPME, as fibras foram, individualmente, mantidas por 30 minutos diretamente no
11
headspace da amostra. O frasco contendo a amostra foi mantido em banho Maria
a uma temperatura em torno de 95 ºC, conforme representado na Fig.5.
Figura 5: Representação da etapa de extração dos analitos: 1) holder; 2)fibra
exposta; 3) vail com amostra; 4) banho aquecido; 5) chapa de
aquecimento; 6) suporte universal com garras.
O mesmo procedimento foi utilizado para extração via headspace estático,
onde se utilizou uma seringa “gas-tight” e um dispenser syringes com capacidade
de 1,0 mL da marca SGE obtida da Hewlett Packard (Austrália) conforme Fig.6.
A etapa de dessorção térmica da amostra, utilizando SPME ou modo
convencional, foi realizada por 5 minutos no injetor do cromatógrafo. As
temperaturas utilizadas para a dessorção térmica foram de 250 ºC, 280 ºC e 250
ºC, respectivamente, para fibras PDMS, fibras PA e headspace estático.
12
Figura 6: Representação da etapa de extração dos analitos para o método
convencional: 1) seringa “gás-tight”; 2) vail com amostra; 3) banho
aquecido; 4) chapa de aquecimento; 5) suporte universal com garras.
3.2. Espectrometria de Massa (GC-MS)
As análises foram conduzidas num espectrômetro de massa modelo HP
5890 série II equipado com injetor “split-splitless”. Foi utilizada uma coluna capilar
de sílica fundida AGILENT da marca HP-5 de 30 m com 0,25 mm de espessura e
com fase estacionária de 5% fenil metil poli(siloxano). O gás de arraste utilizado foi
o hélio, com fluxo de 1,0 mL min-1, modo de análise SCAN (varredura de
espectros), modo de ionização utilizado foi impacto eletrônico a 70 eV. O
programa de temperatura otimizado foi: temperatura inicial de 30 ºC durante 5
minutos com taxa de aquecimento de 3 ºC/min; até alcançar a temperatura de 230
ºC onde permaneceu por 1 minuto, então aumentou-se a temperatura a 10 ºC/min,
até que atingiu-se a temperatura de 280 ºC onde permaneceu por 1 minuto. O
tempo dessa corrida foi de 78 minutos. As temperaturas do injetor e detector para
a fibra PDMS e seringa foi de 250 ºC e 280 ºC respectivamente e para a fibra PA
as análises foram feitas com a temperatura de 280 ºC tanto para o injetor quanto
para o detector. As amostras foram analisadas no modo “splitless” durante toda a
análise.
13
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Escolha do tipo de fibra
Neste trabalho avaliou-se a eficiência de extração de duas fibras de SPME
(PDMS e de PA). A fibra de PDMS pareceu ser a melhor escolha, para extrações
efetuadas no modo headspace com SPME, na análise da amostra contendo
gasolina.
Antes da análise por SPME foi feito um chamado branco da fibra para que
nenhum pico da amostra seja proveniente da fibra. Os cromatogramas obtidos
nestas análises estão nas Fig.7 e 8 para as fibras de PDMS e PA,
respectivamente. Pode-se observar pelos cromatogramas que quando se utilizou a
fibra de PDMS o número de compostos extraídos foi maior do que quando se
utilizou à fibra de PA. Porém como os intuitos deste trabalho eram detectar
componentes presentes na gasolina, procurou-se nos cromatogramas somente os
13 compostos indicados na literatura11. Todos os 13 compostos foram identificados
por espectrometria de massa usando ambas as fibras, portanto as duas fibras
PDMS e PA foram eficientes neste trabalho.
Figura 7: Cromatograma obtido através da análise da amostra utilizando uma fibra
de PDMS. Os compostos 1-13 estão representados na Tabela 2.
14
Figura 8: Cromatograma obtido através da análise da amostra utilizando uma fibra
de PA. Os compostos 1-13 estão representados na Tabela 3.
Nas tabelas 2 e 3 estão representados os compostos identificados nas
análises com suas respectivas probabilidades esses dados foram obtidos do
programa chemstation do próprio cromatógrafo. Esses compostos são todos
provenientes da gasolina e esses dados são comprovados pela literatura11.
Através das áreas destes 13 compostos para ambas as fibras, foi possível
comparar a eficiência destas como está representado na Fig.9. Esta figura indica
que a fibra de PDMS é mais eficiente na extração dos 11 primeiros compostos e a
fibra de PA é mais eficiente na extração dos 2 últimos compostos (naftalenos).
Este resultado pode ser atribuído a alta polaridade destes compostos e, portanto,
a maior afinidade pela fibra de PA, a qual é mais polar.
15
Tabela 2: Representação dos resultados obtidos através da análise feita com a
fibra de PDMS.
Composto Tempo de
retenção (min)
Probabilidade (%) Área do pico
1 Tolueno 5,57 90 1665581
2 Octano 7,25 93 2579138
3 Etil benzeno 10,25 94 761543
4 p-xileno/m-xileno 10,71 95/95 5923398
5 o-xileno 11,93 97 1886348
6 3-etil tolueno/4 etil tolueno 15,82 91/90 2740396
7 1,2,4-trimetil benzeno 16,17 91 2121035
8 1,2,3-trimetil benzeno 17,52 94 4308519
9 1,2,4,5-tetrametil benzeno 23,88 95 1478518
10 1,2,3,5-tetrametil benzeno 24,11 95 1623697
11 Naftaleno 27,06 95 2030048
12 2-metil naftaleno 32,30 94 1043229
13 1-metil naftaleno 33,01 97 2826744
Tabela 3: Representação dos resultados obtidos através da análise feita com a
fibra de PA.
Composto Tempo de
retenção (min)
Probabilidade (%) Área do pico
1 Tolueno 5,61 93 695643
2 Octano 7,24 81 370643
3 Etil benzeno 10,26 94 489800
4 p-xileno/m-xileno 10,71 97/97 2399771
5 o-xileno 11,94 97 1228673
6 3-etil tolueno/4 etil tolueno 15,83 91/93 1880734
7 1,2,4-trimetil benzeno 16,17 94 910287
8 1,2,3-trimetil benzeno 17,50 94 2697560
9 1,2,4,5-tetrametil benzeno 23,87 94 731335
10 1,2,3,5-tetrametil benzeno 24,08 95 971628
11 Naftaleno 27,06 95 1244586
12 2-metil naftaleno 32,30 94 5599386
13 1-metil naftaleno 32,99 95 3620678
16
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Compostos orgânicos
Á
r e a
Figura 9: Representação da eficiência das fibras de SPME no sistema
estudado. fibra de PDMS e fibra de PA
4.1.2. Comparação entre as técnicas de SPME e Headspace Estático
Um procedimento importante para comparação de um método de SPME
com outros métodos convencionais é aplicá-los em amostras de casos reais,
comparando-se os resultados. A mesma amostra foi analisada logo após a coleta
e 3 meses depois de ocorrido o incêndio. O cromatograma obtido na análise feita
após a coleta está representado na Fig.10 e na Fig.11 está representado o
cromatograma obtido 3 meses após o incêndio, ambos utilizando a técnica de
headspace convencional. Para comparar a eficiência entre as técnicas, foi feita
uma análise da mesma amostra (3 meses depois) utilizando a técnica de SPME
obtendo-se o cromatograma que está representado na Fig.12. A técnica de SPME
mostrou-se superior a técnica convencional sendo permitido a extração de 13
analitos provenientes da gasolina. As extrações com ambas as fibras PDMS e de
PA foram melhores do que com a seringa “gas-tight”, devido a sua capacidade de
pré-concentração dos analitos.
É importante ressaltar que a comparação baseou-se em perfis de extração
efetuados num mesmo dia. Isto foi realizado com o objetivo de minimizar o efeito
17
de erros indeterminados como a variação na sensibilidade do equipamento de
análise e na capacidade de sorção das fibras de SPME.
Figura 10: Cromatograma obtido pela análise por headspace convencional após o
incêndio.
Figura 11: Cromatograma obtido pela análise em headspace convencional (3
meses depois).
19
5. CONCLUSÃO
Neste trabalho pode se concluir que a técnica de SPME é muito mais
eficiente e sensível para a análise de analitos traços provenientes de resíduos de
incêndio provocados pela adição de gasolina do que a técnica de headspace
estático.
Também pode se concluir que a fibra de PDMS e de PA são eficientes em
estudos de identificação de agentes acelerantes de resíduo de incêndio. Neste
estudo a fibra de PDMS apresentou melhor eficiência de extração que a fibra de
PA.
20
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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